Bezpieczna integracja chipu RFID w dnie kubka polipropylenowego (PP) – zgrzewanie ultradźwiękowe jako technologia kluczowa dla procesu
Kubki wielokrotnego użytku nabierają coraz większego znaczenia w gastronomii i sektorze eventowym, zwłaszcza w kontekście cyfrowych i zautomatyzowanych systemów kaucyjnych oraz systemów płatności. Zapytanie z regionu DACH (Niemcy, Austria i Szwajcaria) obrazuje, w jaki sposób można w funkcjonalny i trwały sposób integrować chip RFID w dnie kubka PP. Przedstawione poniżej studium przypadku obejmuje opis wymagań technicznych oraz rozwiązania opartego na zgrzewaniu ultradźwiękowym, które zostało zrealizowane przez firmę RINCO ULTRASONICS.
Chipy RFID ułatwiają automatyzację i integrację z systemem kaucyjnym
Osadzony w dnie kubka chip RFID umożliwia automatyczną realizację płatności w systemach samoobsługowych, dokonywanie wpłat lub zwrotów kaucji oraz jednoznaczną identyfikację każdego kubka. Dzięki temu istnieje możliwość uproszczenia procesów logistycznych i obsługi zwrotów, a także redukcji kosztów eksploatacyjnych. Dodatkowo pozwala to na eliminowanie nadużyć, na przykład prób zwrotu kubków przypisanych do innych użytkowników. Jednak takie rozwiązanie wymaga zastosowania połączenia, które zapewni bezpieczne, szczelne i trwałe zamocowanie chipu w dnie kubka.
Zgrzewanie chipów RFID w kubkach wielokrotnego użytku wymaga spełnienia wysokich wymagań
Podczas codziennego użytkowania kubki wielokrotnego użytku podlegają znacznym obciążeniom. Dlatego chip musi zostać zgrzany wodoszczelnie, tak aby mógł działać niezawodnie nawet po wielu cyklach zmywania. Równie ważne są odporność na uderzenia i zabezpieczenie przed manipulacją, aby chip nie mógł zostać uszkodzony ani usunięty.
Cyril Geisser, kierownik projektu w firmie RINCO ULTRASONICS, wyjaśnia:
„Dodatkowym wyzwaniem był dla nas sam materiał: Polipropylen (PP) wymaga bardzo precyzyjnego doboru parametrów, ponieważ materiał ten topi się w sposób trudny do kontrolowania. Jednocześnie podczas zgrzewania w żadnym wypadku nie mogło dojść do przegrzania układu elektronicznego chipu. Ponadto klient oczekiwał optycznie estetycznej spoiny, która nie wpłynie negatywnie na wygląd kubka”.
Dla sprawnego przebiegu procesu niezbędne jest również, by kubek pozwalał na szybkie i bezpieczne ustawianie, najlepiej poprzez zastosowanie intuicyjnego i ergonomicznego uchwytu.
Umożliwiający precyzyjne sterowanie proces zgrzewania ultradźwiękowego zapewnia szereg kluczowych korzyści
Zgrzewanie ultradźwiękowe szczególnie dobrze sprawdza się w tym zastosowaniu. Technologia ta generuje ciepło wyłącznie w lokalnie ograniczonym obszarze, dzięki czemu dno kubka PP topi się jedynie w wyznaczonym miejscu, a cała operacja nie wpływa negatywnie na działanie chipu RFID. Powstaje bezpośrednie, nierozłączne połączenie o wysokiej wytrzymałości, które jest wodoszczelne i odporne na manipulacje.
Parametry zgrzewania, takie jak amplituda, ciśnienie, energia i czas, mogą być regulowane z bardzo wysoką dokładnością. Umożliwia to kontrolowane stapianie polipropylenu, co zapewnia powtarzalne, zwarte, a zarazem dyskretnie wyglądające spoiny. Aby umożliwić szybkie i wygodne wkładanie kubka, przygotowano odpowiedni uchwyt wyposażony w stół przesuwny. Krótkie czasy cyklu zwiększają opłacalność i sprawiają, że metoda ta znakomicie nadaje się do zautomatyzowanej produkcji seryjnej.
Zgrzewanie ultradźwiękowe stanowi trwałe rozwiązanie dla produktów wielokrotnego użytku
Zgrzewanie ultradźwiękowe chipu RFID sprawia, że zwykły kubek wielokrotnego użytku przemienia się w wytrzymały, trwały i gotowy do integracji z siecią cyfrową produkt. Mniej pracy ręcznej, niższe koszty eksploatacyjne i lepsza identyfikowalność to kluczowe korzyści dla operatorów. Równocześnie wielokrotne wykorzystanie kubka przyczynia się do zrównoważonej ochrony środowiska.
„To studium przypadku wyraźnie pokazuje, w jaki sposób komponenty z tworzyw sztucznych można w praktyczny sposób wzbogacać o zintegrowane elementy elektroniczne – przy założeniu, że zastosowana metoda łączenia jest precyzyjna i niezawodna”. Otrzymujemy coraz więcej zapytań dotyczących takich zastosowań, co potwierdza zapotrzebowanie na innowacyjne i bezpieczne rozwiązania z zakresu zgrzewania dla sektora opakowań wielokrotnego użytku. „W tym konkretnym przypadku klient zwrócił się do nas również dlatego, że nasz system zarządzania środowiskowego jest certyfikowany zgodnie z normą ISO 14001, a my sami aktywnie działamy na rzecz przyjaznych środowisku i zrównoważonych rozwiązań produktowych oraz nieustannie prowadzimy badania nad nowymi technologiami” – mówi Cyril Geisser.
Autorzy:
Cyril Geisser, kierownik projektu RINCO ULTRASONICS
Martina Egger, dyrektor ds. marketingu RINCO ULTRASONICS